近期,美国国家科学院院刊刊登文章指出,结合超声能量和超声微泡在细胞上打孔可能成为与心血管疾病和癌症作斗争的新工具。匹兹堡大学的研究人员称这种基因治疗方法为声孔效应疗法。小编对相关信息进行了整理编译。
简单的来,我们将超声触发细胞膜破裂的生物物理机制称为声孔效应。关于声控效应的研究主要与超声微泡振动物理刺激和由此产生的细胞膜渗透性相关。通过研究已经证明,存在一个微气泡振荡引起的剪切应力阈值,大约1千帕,当压力超过这个值,内皮细胞膜通透性增加。剪切应力阈值显示出与振荡周期数目和从0.5Hz到2Hz的超声频率的一个逆平方根关系。此外,通过实时三维共焦显微镜的测量证明:一个声孔效应过程是通过顶端和基底细胞膜层沿其外侧封装(密封时间<2分钟)直接导致细胞即刻生成膜孔。声孔效应在细胞融合方面也有很大的潜力,它可以使两个相邻细胞在30-60分钟内融合。
UPMC的超声分子成像与治疗中心研究员Brandon Helfield博士说:“研究人员利用超声波能量和小气泡,选择性的在细胞上开一个小孔,进行药物的传输。利用聚焦超声束,我们可以在保留健康组织的同时,准确的将药物发送到病变部位。我们专注研究生物物理学在这方面的作用,通过提高技术,完善这种诊断方法。”
在当前基因治疗的方法中,研究人员通常使用病毒将基因带入细胞内进行培育,这种方法会产生强烈的副作用,例如症免疫系统反应等。为了解决这个问题,研究人员已经开发出携带基因的血管内微气泡,这些微气泡可以通过聚焦超声能量有针对性的释放自身携带的基因。
匹兹堡大学的研究人员开发了一种每秒2500万帧的超速成像摄像机,北美仅此一台。在这种相机的帮助下,研究人员可以更好的研究声孔的生物物理学现象。他们确定了气泡穿过细胞膜后,进行有针对性的靶向治疗所需要的最小局部剪切力。
匹兹堡大学医学副教授徐彩晨,他和匹兹堡大学的心脏、肺部、血管等研究所一起开发了相机系统。他说:“通过超速成像摄像机,我们看到气泡可以每秒振动数百万次,使我们确定了微气泡引起的剪切应力是声孔效应的关键因素。这个信息也有利于治疗方案的智能化设计和微泡的制备,这样就可以事先得知打开细胞后预期的效果。这也给了我们一个起点:研究细胞在应对这种治疗时会做出什么样的反应。”
研究人员认为,这些发现将帮助他们理解声孔效应的原理。帮助专家设定合适的参数,包括超声振幅水平和微泡的设计,以达到最终的临床应用。
“了解声孔效应的生物物理机制对我们来说是很重要的,这可以帮助我们将这种方法转化为一种有效的基因或药物传递工具。在PNAS的研究基础上,我们继续研究声孔效应如何影响处理后细胞的功能。并研究发展策略,以最大限度地发挥其治疗作用。”超声分子成像和治疗学中心主任Flordeliza Villanueva教授说。
来源:动脉网(微信号:vcbeat) 作者:王晓行
为你推荐

小细胞肺癌后线治疗或将迎来突破,百济神州DLL3/CD3双特异性抗体「塔拉妥单抗」申报上市
此前,该药物已被纳入优先审评程序,拟用于既往接受过至少二线治疗(包括含铂化疗)失败的广泛期小细胞肺癌(ES-SCLC)成人患者的治疗。
2025-07-16 18:14

武田宣布Oveporexton 治疗1型发作性睡病的两项关键性3期研究取得积极结果
近日,武田制药(TSE:4502 NYSE:TAK)宣布,Oveporexton(TAK-861)的两项针对1型发作性睡病(NT1)的3期随机、双盲、安慰剂对照研究达到所有主要和次要终点。
2025-07-16 18:00

维眸生物完成1.4亿元D2+轮融资,专注眼科创新药物研发
维眸生物VVN461滴眼液不但获中美双认证,还获得国家药监局突破性疗法认定,成为国内首个获此认定的滴眼液品种,打破国外技术垄断。
2025-07-16 14:59

拓新天成完成近4000万美元B轮融资,加速推进多个实体瘤免疫疗法开发
本轮募集资金将主要用于支持公司核心管线TX-103的中美临床开发,其他管线项目的研发,全球团队拓展,以及加速公司国际化战略布局和推进BD合作。
2025-07-15 16:41

云顶新耀EVM14临床试验申请获国家药监局受理,mRNA平台迎来“中美双报”里程碑
EVM14注射液是一款靶向5个肿瘤相关抗原的通用型的现货肿瘤治疗性疫苗,拟用于鳞状非小细胞肺癌、头颈鳞癌等瘤种的治疗
2025-07-15 13:15

比进口便宜约40%,国产九价HPV疫苗定价披露
近日,万泰生物旗下国产九价HPV疫苗定价正式公布,为499元 支,对比默沙东进口九价HPV疫苗价格约为1318元 支的价格,便宜了约40%。
2025-07-15 09:48

2024年全国医疗保障事业发展统计公报
截至2024年底,全国基本医疗保险参保132662 08万人,参保率巩固在95%。2024年全国基本医疗保险(含生育保险)基金总收入34913 37亿元,基金总支出29764 03亿元。统筹基金当期...
2025-07-14 16:33

丹纳赫集团与正序生物合作开发基因编辑创新疗法工艺平台,为基因遗传疾病的治疗提供新途径
此次Danaher Beacon项目致力于开发基于脂质纳米颗粒递送的基因编辑创新疗法全流程工艺技术平台
2025-07-14 16:16

2名患者使用康方生物临床研究抗癌药,官方披露调查结果
今年6月,康方生物因“流入市场的临床试验抗癌药”引发舆论风波,昨日(7月13日),重庆市药监局在其官网发布了对于该事件的调查核实情况的通报。
2025-07-14 09:37

云南省集采药品“三进”实施方案
对符合规范且实际配备集采药品品种数较多(零售药店达到50种,民营综合型三级医院达到80种,其他民营医院达到50种)的定点民营医院或定点零售药店,可由当地医保部门明确为“集...
2025-07-13 20:36

抢 “先” 一步!澳门引入新药Sotatercept治疗肺动脉高压
澳门镜湖医院于7月5日成功举办“肺动脉高压治疗新进展”学术研讨会。会上,镜湖医院方面介绍,肺动脉高压是一种严重的进展性疾病,传统治疗方法主要在于延缓病情恶化。
2025-07-12 14:03

爱尔康逐光2025CSCRS:深耕中国三十载,加速践行创新可及
爱尔康于近日在大连举办的中华医学会第二十五届白内障及屈光手术学术会议(CSCRS)上,展示了一系列领先眼科手术产品、设备技术和屈光性白内障解决方案。
2025-07-11 21:17

“智医随行”大模型发布,用AI驱动专科全病程管理迈向智能化新阶段
7月11日,中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)医学人工智能联合实验室取得阶段性成果,正式推出“智医随行”大模型,用AI赋能全流程患者管理。
2025-07-11 18:02

今日,首版商保创新药目录开始申报
昨日(7月10日),国家医保局正式发布《2025年国家基本医疗保险、生育保险和工伤保险药品目录及商业健康保险创新药品目录调整工作方案》(以下简称《工作方案》)等多份文件,相关...
2025-07-11 17:11

又一款抗ED国产新药获批上市
日前,据国家药监局政务服务门户官网信息显示,旺山旺水的1类新药盐酸司美那非片(商品名:昂伟达)获得国家药监局批准上市,用于治疗勃起功能障碍(ED)。
2025-07-11 12:37